Материальный и энергетический баланс

При разработке химико-технологических процессов проводятся разнообразные расчеты для количественной оценки протекающих операций, а также для определения оптимальных значений параметров технолог-го процесса. Во всех случаях при расчетах учитыв-ся законы гидродинамики, тепло- и массо- передачи из химической кинетики. Поэтому расчеты материальных потоков обычно сочетается с энергетическими расчетами и для этого составляется материальный и энергетический балансы.

Мат.баланс – это вещественное выражение закона сохранения массы в-ва согласно которому во всякой замкнутой системе массы в-в, вступивших во взаимодействие равна массе в-в образовавшихся в результате данного взаим-ия.

Для периодических процессов мат.баланс составляют в расчете на одну операцию для непрерывных процессов за единицу времени. Мат.баланс составляют по уравнению основной суммарной реакции с учетом параллельных и побочных р-ий. Он может быть составлен для всех в-в участвующих в процессе, либо для какого-то конкретного в-ва. Обычно учит-ся не все протекающие р-ии и получаемые побочные продукты, а лишь те которые имеют существенное значение, т.е. мат.баланс носит приближенный характер. Мат.баланс составляют для всего процесса в целом или для отдельных его стадий. При этом учет массы в-в производится отдельно для твердых, жидких и газообразных фаз.

В основу энергетич-го баланса положен закон сохранения энергии, согласно которому кол-во энергии введенный в процесс равно кол-ву выделяющейся энергии, т.е. приход энергии равно расходу.

ХТП связан с затратой различных видов энергии(тепловая,мех-ая,эл-ая). Поскольку в этих процессах тепловая энергия имеет наибольшее значение, то для процессов в основном составляют тепловой баланс. Его составляют с учетом мат.баланса. при этом учитыв-ся и тепловые эффекты хим-х р-ий и физ-их превращений, протекающих в аппарате и с учетом подвода или отвода тепла.